車用尿素作用解析 減少氮氧化物排放

　　車用尿素作為重型柴油車實現國四排放至關重要的一環(huán)，其作用是為了減少氮氧化合物排放。那么在滿足重型車國四排放過程中，車用尿素扮演著怎樣的角色，究竟又是怎樣減少污染物排放的呢？“您所不了解的車用尿素”將繼續(xù)和您一起解讀車用尿素在SCR系統中的作用。

SCR路線原理圖

　　目前我國重型柴油機升級國四的主流路線是SCR路線，即使用選擇性催化還原技術。其運行過程如圖所示，大致是尾氣從渦輪出來后進入排氣管，排氣管上安裝有尿素計量噴射裝置，噴入尿素水溶液，尿素溶液和尾氣中的氮氧化合物在SCR反應罐中發(fā)生氧化還原反應，生成氮氣和水排出。

　　在將NO_X轉化為N₂和H₂O的過程中，涉及的化學反應比較多，也比較復雜，但主要的反映有如下幾個：

　　柴油機排放的氮氧化物中NO含量通常占85%~95%，因此在NOX的催化還原反應中化學方程式3是最主要的反映，但是化學方程式4的反應優(yōu)先級比3高，廢氣中的NO2和一部分NO能夠通過化學方程式4快速被消除。經過化學方程式3和4的反應，大部分的NO_X被轉化為無害的N₂和H₂O。

　　需要知道的是，發(fā)生選擇性催化還原的直接還原劑是NH₃而不是尿素。U_rea-SCR的中間產物HNCO（異氰酸）比較穩(wěn)定，只有高溫（300-500℃）下在催化劑的作用下才能夠進一步水解產生NH₃。SCR催化器是SCR還原技術的核心，而SCR催化劑又是SCR催化器的核心之一，因此催化劑對整個SCR系統至關重要。

　　關于車用尿素溶液在催化還原反應中的控制是非常精細化一個過程。SCR系統中的尿素劑量最終由發(fā)動機管理系統控制，尿素的噴入量必須要與NOx的濃度相匹配，在保證降低NOx的同時，不能超過份量。尿素的噴入量過少，則達不到應有的處理水平，尿素的噴入量過多，則會使多余的氨氣排入大氣，導致新的污染。所以，必須有高靈敏度的NOx濃度傳感器以及相應的高精度尿素噴射裝置。

　　了解更多車用尿素知識，請查看“您所不了解的車用尿素”系列選題：

　　第一期 國四用車不用愁 從頭開始認識車用尿素

　　第二期 滿足國四排放標準 車用尿素必須參與？

　　第三期 車用尿素作用解析 減少污染物排放

　　第四期 車用尿素以溫度定壽命 儲存有要求

　　第五期 車用尿素“安家”國四重卡 尿素罐如何布置？

　　第六期 車用尿素多品牌競艷 迎國四“春天”

　　第七期 車用尿素如何加注 用戶購買指南